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耧车。这是赵过推广的重要新农具。据东汉崔寔《政论》说：“其法三犁共一牛，一人将之，下种挽耧，皆取备焉。日种一顷，至今三辅尤赖其利。”这里“三犁”实际上是指三个耧脚。山西平陆枣园西汉晚期墓室壁画上有一人在挽耧下种，其耧正是三脚耧。播种时，一牛牵耧，一人扶耧，种子盛在耧斗中，耧斗通空心的耧脚，且行且摇，种乃自下。它能同时完成开沟、下种、覆土三道工序，一次能播种三行，而且行距一致，下种均匀，大大提高了播种效率和质量。据《齐民要术》记载，东汉时，耧车传到敦煌，使用后“所省佣力过半，得谷加五”，即劳动力节省了一半多，产量增加了五成。
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风车。1973年河南济源县西汉晚期墓葬中出土有陶风车明器，这说明至迟在西汉晚期，已经发明了这一在谷物脱粒后清理籽粒、分出糠秕的有力工具。它把叶片转动生风以及籽粒重则沉、糠秕轻则飏的经验巧妙地结合起来，应用于一个机械之中，确是一种新颖的创造。
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水碓。碓是由杵臼发展而来的，是杠杆原理的实际应用。它的功用仍是舂米、舂面等。它所用的原动力，先是劳动者的体力和一部分重力，其次是畜力，再次是水力。如桓谭所说：“因延力借身重以践碓，而利十倍。杵舂又复设机关，用驴骡牛马及役水而舂，其利乃且百倍。”【5】即脚踏碓的功效十倍于杵臼；装设机械，用驴骡马牛和流水来作动力，功效可增至百倍。桓谭是两汉之交的人，其时已有畜力和水力碓，可见碓的发明应更早。而水碓的发明和将在本章第三节中要谈到的水排的创造，都说明了这时人们对自然力的利用和机械技术的重大进步。
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其他小型铁农具，如、、锄、镰等比战国时期一般加宽加大，提高了工作效率。更重要的是，方銎宽刃、双齿，三齿耙和钩镰等较先进的铁农具，也先后出现。新式适于深挖土地，三齿耙适于打碎土块，钩镰比战国时的矩镰更适于收割稻、麦等农作物。东汉时较重要的小农具有铁制的曲柄锄和镰等。前者便于中耕除草，后者则是收获的利器。成都扬子山东汉墓出土的一块画像砖，就生动地刻画了农民手持镰收割的场面。
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代田法和区种法
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汉代先后出现了两种先进的耕作法：一是对大面积土地的利用并使之增产的方法——“代田法”，另一是在小面积土地上夺高产的方法——“区种法”。它们都是战国时期“畦种法”的重大发展。
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“代田法”是汉武帝时期大力推广的一种适应干旱地区的耕作方法，其主要技术内容是：“播种于甽中，苗生三叶以上，稍耨垄草，因隤其土，以附苗根”，“一畮之甽，岁代处”【6】。即在地里开沟作垄，把农作物种子播在沟里，等到苗长起来后，进行中耕除草，并将垄上的土推到沟里，培壅苗的根部。第二年再以垄处作沟，沟处为垄，如此轮番利用。该法能保证幼苗得到较多的水分而健壮成长，使植株扎根深，不畏风旱，不易倒伏；土地轮番使用，地力可得到恢复的机会。“代田法”加上精细的田间管理以及新农具的使用，可达到“用力少而得谷多”，“一岁之收，常过缦田畮一斛以上，善者倍之”【7】的成效。当时“缦田法”（不作垄沟撒播的耕种法）每亩产量大约是三斛，则采用“代田”每亩产量可提高三分之一到三分之二。武帝以后，“边城、河东、弘农、三辅太常民皆便代田”【8】，在今天的甘肃省西北部、陕西、山西、河南、辽东等地区出现了“田多垦辟”的局面。
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汉成帝时（公元前32—前7年）的“议郎”氾胜之所著的农书《氾胜之书》中，记载着农民在旱作区开荒和抗旱而总结出的一种高产栽培方法——“区种法”。“区田不耕旁地，庶尽地力”，它的基本原理就是“深挖作区”（在特定的土地上深耕）、密植、集中而有效地利用水和肥料，加强管理，即在小面积土地上，保证充分供给农作物生长发育所必需的生活条件，使农作物充分发挥其最大的生产能力，以取得单位面积的高产。它“以粪气为美，非必须良田，除平地外诸山陵近邑高危倾阪及丘城上，皆可为区田”，对于扩大耕地面积也具有积极的作用。关于“区田”的具体布置、耕作方法等在《氾胜之书》中都有很系统的论述。这种在小面积土地上精耕细作的方法，是与小农经济的特点相适应的。
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《氾胜之书》
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据《汉书·艺文志》记载，当时的农书共有9家114卷之多。其中两家为战国时的作品，其余七家都为西汉时期的新作，这说明农业科学技术的总结工作受到了重视。汉代农书基本上都散失了，现存的《氾胜之书》也只是辑佚本。《氾胜之书》主要记载和总结了陕西关中地区劳动农民提高单位面积产量的经验和发明创造，反映了农业科学技术的新进展。
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《氾胜之书》总结了农业生产六个基本环节的理论和技术问题。它把整个农作物栽培过程，当做一个有机的整体加以研究，指出“趣时（及时耕作）和土（土地的利用和改良）、务粪（施肥）泽（保墒灌溉）、早锄（及时中耕除草）早获（及时收获）”这六个不可分割的达到丰产丰收的基本环节，并对之作了具体的阐述。如，需按不同土质，分别情况，在最适合的时期和干湿适度状态下进行耕耱，以便使土壤疏松的各种规定。书中还在前人分期施用基肥、追肥等技术的基础上，总结出了施用种肥的方法——“溲种法”，它是在种子外面裹上了一层以蚕矢、羊粪为主要原料的粪壳，这样幼苗可以及时取得足够的养料，使根系迅速生长，幼苗得到良好的发育，从而增强植株的抗旱、抗虫能力。又如，它提出了一系列“保泽”（即保墒）的方法，认为要视雪情、雨情、旱情、季节早晚、土壤结构等不同情况，而采取或“蔺”（镇压），或“掩”（拖压），或“平摩”（摩平）等合乎科学原则的不同方法。这些方法是农民根据黄河流域气候干燥，雨水较稀少，特别是“春旱多风”的自然环境特点，通过长期生产实践创造出来的，并一直为后世所沿用。
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该书还总结了禾（谷子）、黍、麦、稻、豆、麻（大麻）和桑等十多种农作物的栽培法。在研究各种农作物生长的特殊规律和一定的生长条件的基础上，自整地、播种、田间管理直至收获的方法，均作了各不相同的论述，从而奠定了我国古代农书传统的作物栽培各论的基础。
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园艺、养马、蚕桑的发展
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园艺方面，在汉代有几项突出的发明创造。一是在蔬菜栽培方法上创造了“温室栽培”。传说秦始皇时，已在骊山山谷中冬季栽培喜温的瓜类，并获得了成功。《汉书·召信臣传》中则明确记载了当时太官园中，冬天能种植“葱韮菜茹”。办法是“覆以屋庑，昼夜燃蕴火，待温气乃生”。这是温室栽培或促成栽培技术的开端。另一是《氾胜之书》记载说，在瓜田里可间种薤或小豆（采其嫩叶当蔬菜），这种巧妙的种植方法是套作的雏形，套作法以后在蔬菜种植方面不断发展改进，并引用到大田作物中去。《氾胜之书》种瓠法中又讲到用十株瓠接在一起成一条蔓，蔓上只留三个果实，使十株根系共同滋养一条蔓上的三个果实，以求结出特别大的瓠来。这虽是当时人们的想望，实际上不可能结出特别大的瓠来，但它却是关于嫁接法的最早记载。汉武帝曾屡次令人把生长于热带或亚热带地方的果树，荔枝、龙眼、橄榄、柑橘等移植到气候较寒冷的长安来，虽然“岁时多枯瘁”，但有一些还能成活，并能“稍茂”【9】。又如汉使通西域，带回蒲陶（葡萄）、苜蓿，“则离宫别观旁尽种蒲陶、苜蓿”【10】。这些都反映了当时育苗、起苗、护苗、装运以至定植、护养、防寒等一套操作技术已达到了较高的水平。
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秦王朝在边郡设立牧师苑，为以后历代王朝建立大规模养马场的先声。汉景帝二年（公元前155年）在西北边郡大兴马苑达36所，养马30万匹。三万养马人中很多是富有养马经验的兄弟民族。先是乌孙（今新疆伊犁哈萨克自治州一带）良种马传人内地，以后又传进大宛马。其中一部分是用来改良内地马种的。汉代边境的兄弟民族，北边的匈奴“随水草畜牧而转移，其畜之所多，则马、牛、羊”【11】。西部和西北部的鄯善、乌孙、龟兹以及羌人、冉都善养良马。驴、骡、骆驼这时开始从长城外陆续大量输入。西南地区，四川在汉以前就开始养马了，东汉时又在四川、云南等地开辟了国家养马场。
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汉代，家畜鉴定和选种技术有较高水平，如与之有关的家畜外形学知识，即“相畜”已有专门的著作出现，《汉书·艺文志》记载有“《相六畜》三十八卷”。通过《齐民要术》保留下来的汉代（也许是汉以前的）《相马经》，已认识到马体各部位之间的相互关系和内外联系，还科学地指出相马的关键和一些关于马的外形学的知识和理论。东汉名将马援继承了前人和他本人在西北养马以及军事实践的丰富经验，约在公元45年，铸立铜马于洛阳宫中。铜马式等于马匹外形学研究上的良马标准模型。这类相马金属模型，在欧洲十八世纪才有所闻。有人认为1969年甘肃武威雷台东汉墓出土的铜奔马（即著名的“马踏飞燕”），很可能就是上述的良马模型之一。当时良马等级有“袭乌”一级，即形容马快可以追得上疾飞中的“乌”。
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在宅前宅后栽桑，用以养蚕、缫丝、织素，这是农民的家庭副业之一。从汉画像砖中反映出，这时有的地主已经营大规模桑园以贸厚利。内蒙古和林格尔出土的汉墓壁画中，有女子采桑及养蚕用的箔筐之类器物，可知最迟到东汉晚期，内蒙古南部一带已经发展起蚕桑事业了。这是居住在这里的乌桓、鲜卑和汉族劳动人民共同辛勤劳动的成果，也说明了蚕桑业在全国范围内得到了普遍的推广。关于蚕桑的栽培技术，《诗经·七月》中已讲到矮小的桑树，“猗彼女桑”。（城墙上的雉堞叫“女墙”，即矮墙，这里转引来说明矮桑。）《氾胜之书》中已有了栽培地桑的明确记载，说明桑树栽培技术的进步。西汉初，或更早些时候已有二化蚕出现，“原蚕一岁再登”【12】，一年能养两次蚕，丝产量就大大提高了。对养蚕方法也很注意，要“浴种”，用清水洗去种卵卵面上的污物，这是保护蚕种防治蚕病的一个重要技术措施。整治蚕室，涂塞隙缝和洞穴，以防鼠患，又可防风和掌握蚕室的温度。【13】有了好饲料，加上讲究蚕的饲养方法，生产优质的蚕丝方能得以保证。这为丝织业和丝织技术的发展，为高质量的丝织品的出现准备了重要的条件。
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图4－3 甘肃武威雷台出土的东汉踏飞燕铜质奔马
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水利工程
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秦汉时期的水利工程继春秋战国以后，在规模、技术和类型上都有重大的发展，取得了很大的成就。